RIKEN天体物理学家的模拟显示,附近银河系中的超新星可能是由两颗恒星合并形成的蓝色超巨星爆炸引起的。爆炸的不对称性质可能为寻找在这种恒星大灾变中诞生的难以捉摸的中子星提供了提示。
当大质量恒星的核心不再能够承受其自身引力时,就会发生核心坍缩超新星。核心自身塌陷,引发剧烈爆炸,炸毁恒星的外层,留下中子星或黑洞。
1987年,天文学家看到一颗巨大的麦哲伦星云爆炸,这是我们银河系最接近的邻居之一。从那时起,科学家们对这颗超新星(称为SN 1987A)的后果进行了深入研究,以了解其祖先恒星的性质及其命运。
这种超新星的祖先通常是红色超巨星,但观察表明SN 1987A是由紧凑型蓝色超巨星引起的。RIKEN天体物理大爆炸实验室的Masaomi Ono说:“为什么祖先的恒星是蓝色的超级巨星,这一直是个谜。”
同时,对SN 1987A的X射线和伽马射线观察发现,喷射物质中有放射性镍团块。这种镍是在恒星坍缩时在其核心中形成的,现在以每秒4,000多公里的速度与恒星脱离。先前对超新星的模拟无法完全解释这种镍如何如此迅速地逸出。
Ono和他的同事模拟了四个祖星的不对称核心坍缩超新星爆炸,并将它们与SN 1987A的观测结果进行了比较。最接近的匹配是蓝色恒星的祖先,它是由两颗恒星合并而成的:红色恒星和主序星。在合并过程中,较大的恒星会将其较小的同伴中的物质剥离,该较小的同伴向内盘旋直至完全吸收,从而形成快速旋转的蓝色超巨星。
小野说,这是首次针对这种超新星的镍团块测试了二进制合并方案。该模拟精确地再现了镍的快速团块以及两个喷射流。
该模拟还可能有助于寻找在超新星形成的中子星,尽管经过30年的搜寻,该中子星尚未被发现。在一次非球面爆炸中,中子星可能会朝着与射出的大部分相反的方向被踢,小野的研究小组建议天文学家应该在被射出的物质内部的北部寻找它。